文献综述
研究的现状及发展趋势
湿度，被定义为表示大气干燥程度的物理量。即在一定的温度下在一定的体积的空气里含有的水汽越少，则空气越干燥；水汽越多，则空气越潮湿。湿度测量技术的发展已有200多年的历史，人们早就发现了人的头发随大气湿度变化而伸长或缩短的现象，因而制成了毛发湿度计。但是人们对于湿度传感器中的湿敏元件的认识，是从1938年美国F.W.Dunnore研制成功浸涂式氯化锂湿敏元件才开始的[1]。
但在常规的环境参数中，湿度是最难准确测量的一个参数。这是因为测量湿度要比测量温度复杂得多，温度是个独立的被测量，而湿度却受其它因素的影响，湿度与大气压、温度呈函数关系。因此，用常规的方法测量湿度的误差可达plusmn;5%～plusmn;20%，此外，湿度的校准也是一个难题。过去用干湿球度计或毛发湿度计来测量、通过查表得到湿度的方法，早已无法满足现代科技发展的需求。干湿球湿度计和普通的湿度计并能用做标定，就是因为标定后的精度无法保证[2]。湿度的标定对环境条件要求十分严格，而在国外的湿度标定设备（例如过生产的MC741—HP型湿度校准仪），价格又十分昂贵。本设计就是在此基础是，提出一种基于AT89C52单片机控制的比较简单而实用的湿度检测及控制方法[3]。
早在18世纪人类就发明了干湿球湿度计，干湿球湿度计的准确度还取决于干球、湿球两支温度计本身的精度；湿度计必须处于通风状态：只有纱布水套、水质、风速都满足一定要求时，才能达到规定的准确度。干湿球湿度计的准确度只有5％～7％RH。干湿球测湿法采用间接测量方法，通过测量干球、湿球的温度经过计算得到湿度值，因此对使用温度没有严格限制，在高温环境下测湿不会对传感器造成损坏[4]。干湿球测湿法的维护相当简单，在实际使用中，只需定期给湿球加水及更换湿球纱布即可。与电子式湿度传感器相比，干湿球测湿法不会产生老化，精度下降等问题。所以干湿球测湿方法更适合于在高温及恶劣环境的场合使用[5]。后来又出现了滴水法测量相对湿度。而电子式湿度传感器是近几十年，特别是近20年才迅速发展起来的。湿度传感器生产厂在产品出厂前都要采用标准湿度发生器来逐支标定，电子式湿度传感器的准确度可以达到2％～3％RH。电子湿度传感技术由于发展快，精确性高，误差小，现在得到了广泛的应用[6]。
进入21世纪后，湿度检测系统已逐步走向复合型和智能化，湿度作为其中的重要参数，其测量的准确性对提高正确性是很重要的，研究和设计高性能的湿度控制系统具有非常重要的意义，而其中最重要的器件就是传感器，它的性能也直接影响到了采集的数据的精度和时效性[7]。以湿度参数为基础而设计的控制系统被广泛开发和使用。使用传统意义上的湿度计采集湿度信息，不但采集精度低，实时性差，而且操作人员的劳动强度高，不利于广泛的推广[8]。此外由于环境因素导致的数据难以采集的问题，人员不能长时间固定观察和采集湿度，就需要实现能够将数据采集并将其传送到一个地方集中进行处理，以节省人力，提高效率，但这样就会出现数据传输的问题，由于室内空间大、需要传输数据多，使用传统方法容易造成资源浪费而且可操作性差，精度不高，这都在不同程度上限制了工作的进行和展开。因此高精度，低成本，实时性好的温度控制系统亟待人们去开发[9]。
目前国内外的温湿度检测使用的温湿度检测元件种类繁多、应用范围也较广泛加之单片机和大规模集成电路技术的不断提高，出现了高性能、高可靠性的单片数据采集系统。基于单机片的温湿度监测控制系统的设计研究较少。随着经济和社会的不断发展，人们对自己的生活环境越来越严格。特别在温室土壤中，对温湿度要求更为严格。基于单片机的湿度监测控制统设计，对环境的湿度监测控制系统做详细的设计与实现[10]。采用高性能的控制芯片89C52，高精度数字温湿度传感器。向模块化、高速化、智能化的单片机数据采集系统靠近[11]。随着电子芯片集成化、小型化速度的加快以及芯片制作技术的提高，国内外在湿度传感器研发领域取得了长足的进步。湿度传感器正从简单的湿敏元件向集成化、智能化、多参数检测以及的方向迅速发展，为开发新一代湿度测控系统创造了有利条件，也将湿度测量技术提高到新的水平。将此系统应用到土壤当中无疑为植物的生活提供了更加适宜的环境，符合植物的生活环境要求，具有良好的发展前景[12]。
课题研究的意义和价值
土壤湿度表示一定深度土层的土壤干湿程度的物理量。又称土壤水分含量。土壤湿度的高低受农田水分平衡各个分量的制约[13]。土壤湿度决定农作物的水分供应状况。土壤湿度过低，形成土壤干旱，作用光合作用不能正常进行，降低作物的产量和品质；严重缺水导致作物凋萎和死亡。土壤湿度过高，恶化土壤通气性，影响土壤微生物的活动，使作物根系的呼吸、生长等生命活动受到阻碍，从而影响作物地上部分的正常生长，造成徒长、倒伏、病害滋生等。土壤水分的多少还影响田间耕作措施和播种质量，并影响土壤温度的高低[14]。
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